II ESTUDO DA VIABILIDADE DO REUSO DE EFLUENTES SANITÁRIOS TRATADOS PARA FINS NÃO POTÁVEIS

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1 II ESTUDO DA VIABILIDADE DO REUSO DE EFLUENTES SANITÁRIOS TRATADOS PARA FINS NÃO POTÁVEIS Reginaldo Ramos (1) Químico pelo Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (IQ/UFRJ). Especializado em Controle da Poluição da Água pela Japan International Cooperation Agency (JICA). Mestrando em Metrologia Química pelo Departamento de Química Analítica da UFRJ. Chefe da Divisão de Laboratórios da Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro - CEDAE. Consultor na área de qualidade em laboratórios de ensaios. Consultor em processos de tratamento de efluentes sanitários e industriais. Letícia Alves da Silva Química pela Universidade do Grande Rio e Chefe de Laboratório da ETE Sarapuí da Companhia Estadual de Águas e Esgotos do Rio de Janeiro CEDAE, Flávia dos Santos Aquino Técnica em Química pela Escola Técnica Federal de Química do Rio de Janeiro, com larga experiência em análise de matrizes ambientais. Tiago Oliveira de Paiva Técnico em Controle Ambiental pela Escola Técnica Federal de Química do Rio de Janeiro, com larga experiência em análise de matrizes ambientais. Ana Carolina Prudêncio Costa Técnica em Química pela Escola Técnica Federal de Química do Rio de Janeiro, com larga experiência em análise de matrizes ambientais. Endereço (1) : Rua Demósthenes, S/N, Jardim Gláucia, Belford Roxo, RJ , Telefax.: (21) Tel.: (21) reginaldocedae@aol.com / pesquisacedae@aol.com RESUMO Atualmente, a preocupação com a escassez de água segue como um dos principais enfoques ambientais. Além da destruição dos mananciais e corpos hídricos, a água potável tem sido usada como um recurso ilimitado para fins desnecessários, tais como: limpezas de ruas, calçadas, lavagem de carros e outros. Pensando de maneira a aplicar água potável apenas em usos mais nobres, a Companhia Estadual de Águas e Esgotos (CEDAE) iniciou um projeto para o reuso dos efluentes tratados de suas Estações de Tratamentos de Esgotos (ETE s). Esta água de reuso seria aplicada, primeiramente, nas operações de lavagem e limpeza da própria ETE; em seguida poderia ser utilizada em lavagem de ruas e feiras livres e ainda em aplicação industria como água de refrigeração ou aquecimento e outros fins. Isto viabilizaria uma melhor aplicação da água potável e minimizaria o desperdício de milhões de litros de efluentes tratados (água de reuso) que seguem sem nenhuma aplicação direto para os corpos d água receptores. Segue portanto o estudo que tem como objetivo verificar a viabilidade da implementação do programa de reuso de efluentes domésticos tratados, apresentando dados da qualidade destes efluentes e a diversidade de áreas onde seria possível utilizá-los sem riscos à saúde e ao meio ambiente. PALAVRAS-CHAVE: Reuso de efluente, reuso, água de reuso. INTRODUÇÃO A falta de tratamento dos esgotos e um abastecimento público de água precário estão diretamente ligados aos problemas de saúde e causa de mortes nos países do terceiro mundo ou em desenvolvimento. Além disso, se paga muito caro pela demanda crescente na área de saúde devido a doenças de veiculação hídrica. Outra previsão alarmante em relação à escassez dos recursos hídricos é que, em 2025, serão 2 bilhões de pessoas sem água potável no mundo, o que causará um colapso mundial já que a distribuição hídrica é extremamente desigual no planeta. Atrelado a isto temos o fato de que os processos de irrigação para produção de alimentos, e processos industriais em geral são dependentes de água...lógico, o planeta Terra depende de água. Porém mesmo diante de crises de abastecimento, pouco tem sido realizado na direção do reuso da água. Na verdade hoje em dia reutilizamos quase tudo: latinhas, garrafas PET, papel, sacos plásticos, vidros de maionese e etc.. Mas e a água, porque não reutilizamos este bem tão preciso? Quando durante uma palestra o ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 professor Benito Piropo Da Rin questionou a platéia sobre se beberiam esgoto tratado, todos pareceram enojados com a idéia. Mas ele completou: todos nós aqui estamos bebemos diariamente, pois quase a totalidade dos mananciais recebem contribuição, à montante das captações, de esgotos domésticos. Então vocês já bebem esgotos diluídos e tratados. Talvez resida aqui a grande dificuldade de implementarmos de maneira ampla o reuso de águas, a repulsa sobre aquilo que já foi esgoto, sobre aquilo que já cheirou mal e estava cheio de microorganismos patogênicos: um problema cultural. Não estamos defendendo que as estações de tratamento de esgotos sejam transformadas em fornecedores de água potável, apesar de termos certeza que num futuro, não muito distante, isto vai ser uma realidade. Estamos defendendo uma política de reuso das águas que esteja voltada a fomentar o uso de águas não potáveis para fins que não requeiram potabilidade e assim, liberem algum volume de água potável do sistema de abastecimento para usos que realmente requeiram este nível de qualidade. Isto significará otimização no uso dos recursos hídricos. Pensemos em quão excelente é para toda uma comunidade ter uma indústria que deixe de retirar milhões de litros de água de um determinado manancial e seja abastecida pelos efluentes tratados da ETE daquela cidade. Quantos benefícios diretos e indiretos esta atitude estaria provocando? Certamente muito mais do que o desperdício que se realiza na maioria dos casos. As águas residuárias para o reuso urbano são caracterizadas pela utilização de efluentes domésticos tratados para suprir as várias necessidades urbanas que admitem águas com qualidade inferior à potável. Dentre elas pode-se citar: Prevenção contra incêndio; descarga em aparelho sanitário; lavagem de ruas, ônibus, praças, etc.; irrigação de parques, jardins e campos esportivos. Reuso recreacional - ocorrendo quando o efluente é utilizado para abastecer locais destinados à recreação pública. São exemplos:lagos, rios e reservatórios; piscinas públicas. Com o objetivo de demonstrar a viabilidade do reuso de efluentes sanitários tratados em diversas atividades, realizamos um estudo do perfil de qualidade do efluente tratado da ETE Penha, no Rio de Janeiro. Acreditamos que somente uma massa de dados sobre a qualidade destes efluentes vai colaborar para desmontar as barreiras culturais viabilizando o incremento do reuso de água. MATERIAIS E MÉTODOS ANALÍTICOS A implementação e operação deste estudo foi executado pela parceria entre a Divisão de Laboratórios e o Serviço de Operação da ETE Penha. EFLUENTE TRATADO A ETE Penha (figura 1) possui dois tipos de tratamento secundário: filtro biológico e Lodos Ativados. Pelo fato da maioria das estações de tratamento de esgotos da CEDAE utilizarem o sistema de lodos ativados, optou-se por trabalhar com o efluente tratado por este princípio. Diariamente são produzidos m 3 de efluentes tratados. Este volume, a título de ilustração, é suficiente para abastecer cerca de pessoas por dia. Para fins analíticos é importante ressaltar que o efluente foi coletado na saída dos decantadores secundários, armazenados em recipientes de plástico, mantidos sob refrigeração e analisados no mesmo dia. Os parâmetros, métodos analíticos e unidades de medidas estão relacionados na Tabela 1. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 Figura 1 - ETE Penha Tabela 1 Métodos Analíticos e unidades de medida. Parâmetro Analítico Método Analítico * Unidade de Medida PH Potenciometria UpH (unidades de ph) Turbidez Nefelometria NTU (unidade Nefelométrica de turbidez) Cloretos Titulométrico/ Método de Mohr mg/l DQO Digestão em refluxo mg/l fechado/espectrofotometria Coliformes Totais Técnica da Membrana Filtrante UFC/100mL (unidades formadoras de colônias por 100mL) Coliformes Fecais Técnica da Membrana Filtrante UFC/100mL (unidades formadoras de colônias por 100mL) SST Gravimetria mg/l SSF Gravimetria mg/l SSV Gravimetria mg/l Cloro livre DPD mg/l ZINCO Absorção atômica mg/l COBRE Absorção atômica mg/l CÁDMIO Absorção atômica mg/l CHUMBO Absorção atômica mg/l CROMO Absorção atômica mg/l MERCÚRIO Absorção atômica mg/l FERRO Absorção atômica mg/l * Fonte: Standard Methods for the Examination of water and wastewater, 18ª Edition FEEMA- Manual do Meio Ambiente; métodos. Rio de Janeiro, Dicomt, v.2. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 CAPACIDADE DE FORNECIMENTO DE ÁGUA DE REUSO PELA CEDAE Mesmo tendo em várias estações de tratamento de esgotos, efluentes de boa qualidade, ainda é pequena a reutilização destes efluentes, sendo estes lançados na Baia de Guanabara. A Cedae possui na região metropolitana do Rio de Janeiro, cinco grandes estações de tratamento de esgoto, dentre outras, são elas: ETE Alegria - Capacidade para tratar 5000 L/s. ETE Pavuna - Capacidade para tratar 1500 L/s. ETE Sarapuí - Capacidade para tratar 1500 L/s. ETE Penha: Capacidade para tratar 1200L/s. ETE Ilha do Governador : Capacidade para tratar 525 L/s. Considerando 5 % de redução do volume durante o tratamento, a capacidade destas 5 ETE s é de 9238 L/s, isto é, m 3 /dia. O que, novamente, a título de ilustração, seria suficiente para abastecer uma cidade com habitantes. ESTUDO EM LABORATÓRIO Antes de partir para o reuso em grande escala, decidiu-se avaliar a qualidade físico-química e microbiológica do efluente tratado da ETE Penha, além de verificar a eficiência do processo de desinfecção deste efluente em laboratório. TESTE DE DESINFECÇÃO COM HIPOCLORITO DE SÓDIO Preocupados com os patógenos, decidimos realizar a desinfecção do efluente tratado antes de aplicarmos em reusos em áreas externas à ETE. Sendo assim, testes foram realizados ao longo de quatro meses e mostraram a eficiência de remoção de coliformes totais e fecais utilizando como desinfectante o hipoclorito de sódio. A concentração utilizada para os ensaios foi de 4 mg/l de hipoclorito de sódio e fixou-se o tempo de contato de 60 minutos. Por saber que, apesar da excelente qualidade do efluente tratado, ainda resta pequena concentração de carga orgânica, há uma preocupação de o processo de desinfecção utilizando hipoclorito venha a produzir algum clorocomposto orgânico. Diante disto estamos implementado um rigoroso controle de clorocompostos e realizaremos testes dom dióxido de cloro e radiação ultravioleta. RESULTADOS OBTIDOS O perfil físico-químico do efluente tratado da ETE Penha está descrito na Tabela 2 e configura um efluente com: baixíssima carga orgânica, baixíssima concentração de metais pesados, teor de sólidos irrelevante, ph próximo do neutro, alta concentração de coliformes e baixa turbidez. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 Tabela 2 - Média dos resultados do efluente ETE Penha no ano de 2004 DATA 22/07 05/08 20/08 26/08 05/09 09/09 16/09 23/09 28/10 11/11 DQO < < <10 13 CLORETO TURBIDEZ 3,34 3,56 3,27 4,92 NA 3,54 4,00 1,80 1,19 1,18 PH NA NA NA NA NA 7,03 7,28 7,27 7,18 6,88 TOTAIS 4,0x10 6 1,9x10 6 3,6x10 6 5,8x10 5 3,3x10 6 3,6x10 6 7,6x10 6 6,1x10 5 NA NA TERMOTOLER 7,6,x10 5 4,8x10 5 1,5x10 6 3,7x10 5 1,0x10 6 1,4x10 6 3,0x10 6 4,6x10 5 NA NA ANTES SST NA 6 <1 SSF NA 2 <1 SSV NA 4 <1 ZINCO NA NA NA NA NA NA NA NA 0,0498 NA COBRE NA NA NA NA NA NA NA NA 0,0065 NA CÁDMIO NA NA NA NA NA NA NA NA 0,0048 NA CHUMBO NA NA NA NA NA NA NA NA 0,0892 NA CROMO NA NA NA NA NA NA NA NA 0,0272 NA MERCÚRIO NA NA NA NA NA NA NA NA 9,3x10-5 NA FERRO NA NA NA NA NA NA NA NA 0,1079 NA Como a concentração de coliformes apresentou-se alto, foi definida a necessidade de uma desinfecção como dito anteriormente. Na Tabela 3 seguem os resultados após a desinfecção. Tabela 3 - Média dos resultados do efluente ETE Penha clorado em laboratório DATA 22/07 05/08 20/08 26/08 05/09 09/09 16/09 23/09 28/10 11/11 DQO NA 15 <10 < <10 CLORETO TURBIDEZ 3,10 2,71 3,60 5,44 NA 3,48 4,50 1,90 1,33 1,10 PH NA NA NA NA NA 6,85 7,33 7,24 7,10 6,92 TOTAIS AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE NA NA TERMOTOLER AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE AUSENTE NA NA ANTES SST NA 6 2 SSV NA 1 1 SSF NA 5 1 CLORO LIVRE NA NA 2,58 2,39 2,44 3,02 2,89 2,50 NA NA DISCUSSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS Os resultados analíticos do efluente antes da desinfecção apresentam baixa concentração de DQO, cloreto, turbidez, sólidos em suspensão, zinco, cobre, cádmio, chumbo, cromo, mercúrio e ferro. Desta forma, verificase a boa qualidade do efluente produzido pela ETE Penha. Após o processo de desinfecção com hipoclorito de sódio, pode-se observar que as concentrações dos parâmetros físico-químicos permaneceram estáveis. Observando-se ainda a remoção completa das bactérias do grupo coliforme, comprovando a eficácia da desinfecção utilizada. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5

6 CONCLUSÕES Com base no trabalho realizado, concluiu-se que foram obtidos resultados amplamente satisfatórios para o destino proposto, pois a boa qualidade do efluente analisado permanece sem alteração significativa após a adição do hipoclorito de sódio para as análises de DQO, SST, SSV, SSF, ph, Turbidez e Cloretos. E, pode-se confirmar a remoção total de coliformes totais e termotolerantes. Baseando-se nos resultados obtidos, podemos concluir que o efluente da ETE Penha após o processo de desinfecção pode ser reutilizado para fins urbanos. Deste modo, a Companhia Estadual de Águas e Esgotos poderá reutilizar os efluentes tratados na aplicações internas (selagem de bombas, lavagem de centrífugas, água para incêndio, etc), além de fornecer pare reuso industrial e no serviço municipal de limpeza. Enfocando sempre o uso sustentável dos recursos hídricos e beneficiando a população metropolitana do Rio de Janeiro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ABES/SP (1992). Reuso da Água, São Paulo SP. 2. STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER (1992). 18th Ed American Public Health Association/ American Water Works Association/ Water Environment federation, Washington DC, USA. 3. DE LUCA J. S.; Efluentes desinfetados com hipoclorito de sódio: Eficiência e Subprodutos; XXII Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária (2003). ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6